高压试验台的研制

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摘  要]本文介绍了医用X线机高压试验台。主要应用于对X线机的X线管进行mA、kV、真空度、高压系统等部件技术参数的测试。同时可为医用X线机教学实验课程，提供X线管在实际工作状态下的现场观察和各种技术参数的测量。使学员能够直观的掌握X线机高压系统的工作原理，工作流程，大大提高了教学实验的质量。
    [关键词]检测X线机高压系统；直接观察X线管
    在生物医学工程X线机的教学实验课程中，高压系统的组成、基本原理、故障现象及维修方法是一门十分关键的课程。自我院开办生物医学工程大型医疗设备这门课程以来往往由于缺乏直观的教学实验器材，无法使学生达到真正意义上的理论与教学实验相结合之目的(因为任何大型X线机高压系统装置都是完全密封的，很难从外观观察到X线机高压系统的工作状态)。如：X线管的旋转阳极启动运转情况，灯丝加热和产生X线曝光的全过程。学生及专业维修人员，无论是教学实验还是高压系统出现故障后进行维修，所能见到的也只是X线机高压系统拆卸后的分离元件。一是，学生无法在教学实验中对X线机高压系统工作流程有一个完整的感性认识。二是，维修技术人员也只是根据高压系统工作流程有一个完整的感性认识，维修技术人员也只是根据高压系统所出现的一些故障现象来判断其原因，实施维修方案。为彻底解决这一困扰了我们多年来在教学实验中所遇到的难题，使学生能够直观的体验X线机高压系统在工作过程中的运行情况，维修技术人员能够通过高压试验台及时准确的判断出高压元件所产生故障的原因。我室一班人员经过长时间的研究和共同的努力，研制机高压系统教学实验这一空缺，而且为维修技术人员对高压系统的故障维修带来更多的方便，为医学工程的教学实验提高了一个档次。
    1  工作原理
    医用X线机的基本组成：是由产生X射线的X线管装置，为X射线管提供管电压和灯丝电压的高压发生器装置，控制X射线的发生时间和调解X射线的量与质的控制装置和为满足诊断需要而装备的各种辅助装置。电源-控制装置下设机械装置与辅助装置-高压发生器装置-X射线管装置-X射线
    2  设计方案
    首先在原有的高压发生器的基础上进行油箱体改造，将一高压发生器的内部元件全部去掉后在高压发生器油箱体的一面也就是高压试验台的正面，设计一个30cm ×45cm的窗口。为确保X射线的防护要求，窗口应采用相应尺寸铅当量的铅玻璃作为观察窗口，其窗口四周可用橡胶条和钢板条打眼与箱体用镙丝加以固定，防止高压绝缘油外漏。第二步是对油箱顶盖的改装将原有的高压插座阴、阳极和高压接线插座保留，使之能够达到旋转阳极X线管管室接线的要求。另外在顶盖外的中心点设计一个能够承重的拉环与箱盖相焊接便于使整个盖体能够通过链条与屋顶固定滑轮上下移动，同时在顶盖合适位置固定移步电动机和中间继电器。第三步是将顶盖的内侧在结构设计上以旋转阳极X射线管管室为基础进行改装和元器件的重新加工整理，主要是固定旋转阳极X射线管的两个支架，支架两臂的长度应以观察窗口中心进行设计。以达到坚固X线管和能够在窗外观察到X线管的灯丝亮度，旋转阳极靶面的情况为好。在完成上述三步之后根据隔室观察窗的高度，设计出支撑整个高压试验台的支架和电动机与房顶到高压试验台盖顶的链条驱动装置。最后将设计安装好的X线管室通过电机驱动缓慢放入改造后装满变压器油的油箱内，再与 F99控制台和高压发生器相连接。方可进行通电试验，当确认各路电信号完全正常后(可根据X线管灯丝初级的亮度观察油箱内有无气泡，如无气泡)，即可做高压试验。
    3  实际应用
    此装置最大的特点是能够直观的通过高压试验台窗口观察到医用X线机，X线管在工作中产生X线的全过程。学生、维修人员可通过此装置测量各类X线管球的结构参数，主要是旋转阳极的靶面角度和阳极的转速，电参数(其中包括：X线管在灯丝点亮后最高管电压、最大管电流和最长曝光时间)以及X线管在各种电参数 (mA、kV、时间)超载状态下保护电路工作的情况，尤其是当X线管真空度下降时在曝光瞬间所表现出的灰光放电使毫安表满度等情况更为方便。由于引起x线机高压系统故障原因复杂多样集中到X线管又难以确定，维修人员又无法在X线机加有高压的情况下进行测量。高压试验台可以通过高压试验，及时准确的观察判断出X线管能否正常使用。
    4  结论
    医用X线机高压试验台的研制，彻底改善了大型X线机在教学实验中的实验环境。提高了学生对X线机教学理论在实验中的认识，以直观的效果去理解和认识X线产生的原理及工作过程。为维修人员对X线管的维修测量提供了可靠的依据。大大提高了维修质量和经济效益。